一种轮廓平行等高线路径自适应生成方法技术

本发明专利技术公开了一种轮廓平行等高线路径自适应生成方法

【技术实现步骤摘要】
一种轮廓平行等高线路径自适应生成方法、装置及介质


[0001]本专利技术涉及计算机
，尤其涉及一种轮廓平行等高线路径自适应生成方法
、
装置及介质
。

技术介绍

[0002]激光打标是指用激光在产品表面打上标志
、
文字
、
符号
、
图像等
。
它具有加工效率高
、
无接触操作
、
无耗材
、
对产品表面变形影响小
、
标注内容牢固度高等优点，是一种应用广泛的加工方法
。
[0003]在激光打标机打标的过程中，对于不同的打标形状，不同的打标路径对于打标效果有较大的影响
。
如果打标路径规划的不好，在实际标刻过程中，在起点，终点和尖点等处的轮廓出现失真，过烧等缺陷
。

技术实现思路

[0004]为至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，本专利技术的目的在于通过一种轮廓平行等高线路径自适应生成方法
、
装置及介质
。
[0005]本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种轮廓平行等高线路径自适应生成方法，包括以下步骤：
[0007]S1、
获取待打标物体的轮廓；
[0008]S2、
采用等时间间距取点的方式获取轮廓的连续点坐标；
[0009]S3、
使用不规则封闭曲线缩进算法对轮廓上的坐标点进行特定间距缩进或外扩；
[0010]S4、
使用交叉点判断与删除算法对缺陷点进行删除；
[0011]S5、
使用三次样条曲线插值算法对剩余点进行插值至起始点数量；
[0012]S6、
重复步骤
S2
‑
S5
，直到点之间最远间距小于曲线间距，或外轮廓缩进曲线与内轮廓产生交点
。
[0013]进一步地，所述步骤
S1
，包括：
[0014]获取待打标物体的图片，对获得的图片进行图像二值化处理和边缘检测，获得打标图案的外边框图案，作为轮廓
。
[0015]进一步地，所述步骤
S2
，包括：
[0016]模拟打标机围绕外边框打标过程中的移动速度变化；
[0017]对整个外边框进行时间模拟，分析移动每个像素的移动时间；
[0018]根据移动速度变化和移动时间，以顺时针顺序或逆时针顺序在轮廓外边框上获取连续点坐标
。
[0019]进一步地，在移动速度变化中，速度与加速度之间的关系如下：
[0020]P
＝
α
*V2+
β
*a
[0021]其中，
a
为加速度，
V
为速度，
P、
β
与
α
均为特定常数，需要根据试验现场进行特定测试
。
[0022]进一步地，所述步骤
S3
，包括：
[0023]使用一组点来表示一个封闭的多边形轮廓，依次获取点
P
，以及点
P
相邻的两个点
P1、P2
；连接点
P
和点
P1
，记为
PP1
，连接点
P
和点
P2
，记为
PP2
；
[0024]获取与点
P
平移对应的点
Q
，其中点
Q
到
PP1
的距离和其到
PP2
的距离相等；
[0025]假设向量其中向量的方向和向量的方向一致，向量的方向和向量的方向一致；
[0026]根据点
P
的坐标
(x
，
y)、
点
P1
的坐标
(x1，
y1)、P2
的坐标
(x2，
y2)
计算点
Q
的坐标：
[0027][0028][0029][0030]得到向量的坐标为：
[0031][0032][0033]最终得到点
Q
的坐标为
(x
±
x0，
y
±
y0)。
[0034]进一步地，点
P
平移的方向通过以下方式获得：
[0035]确定第一个点的平移方向为所需的平移方向，以其作为基准，其后每一个点的平移方向都根据前一个点的平移方向来确定；
[0036]取轮廓线上的任意两点，前一个点记为
N
，后一个点记为
M
，假设
N
平移后的点为
N1
，
M
向两个方向平移得到的点分别为
M1
，
M2
；
[0037]M
的正确平移方向为
M1
，若
M
向正确的方向平移，则平移后，
N1M1
的斜率与
NM
的斜率相近，若
M
向错误的方向平移，则所得点
M2
与
N1
的连线
N1M2
的斜率与
NM
的斜率差值较大；故通过比较斜率的差值大小，确定点的正确平移方向
。
[0038]进一步地，所述步骤
S4
，包括：
[0039]取原轮廓线上的两点，分别记为
A(x1，
y1)
，
B(x2，
y2)
，假设点
A、B
平移后的点为
A1、B1
；
[0040]记点
A
向点
A1
平移的方向向量为
(x3，
y3)
，点
B
向点
B1
平移的方向向量为
(x4，
y4)
，记向量在
AB
上的投影为则：
[0041][0042][0043]由余弦定理得：
[0044][0045]由
(2)
式等于
(3)
式可得：
[0046][0047]将
(4)
式代入
(1)
式可得：
[0048][0049]向量在
AB
上的投影为：
[0050][0051]当式
(7)
满足时，则判定平移后的两点会造成交叉线的出现；
[0052][0053]假设在原轮廓线上，点
A(x1，
y1)
，
B(x2，
y2)
的相对位置为
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种轮廓平行等高线路径自适应生成方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
获取待打标物体的轮廓；
S2、
采用等时间间距取点的方式获取轮廓的连续点坐标；
S3、
使用不规则封闭曲线缩进算法对轮廓上的坐标点进行特定间距缩进或外扩；
S4、
使用交叉点判断与删除算法对缺陷点进行删除；
S5、
使用三次样条曲线插值算法对剩余点进行插值至起始点数量；
S6、
重复步骤
S2
‑
S5
，直到点之间最远间距小于曲线间距，或外轮廓缩进曲线与内轮廓产生交点
。2.
根据权利要求1所述的一种轮廓平行等高线路径自适应生成方法，其特征在于，所述步骤
S1
，包括：获取待打标物体的图片，对获得的图片进行图像二值化处理和边缘检测，获得打标图案的外边框图案，作为轮廓
。3.
根据权利要求1所述的一种轮廓平行等高线路径自适应生成方法，其特征在于，所述步骤
S2
，包括：模拟打标机围绕外边框打标过程中的移动速度变化；对整个外边框进行时间模拟，分析移动每个像素的移动时间；根据移动速度变化和移动时间，以顺时针顺序或逆时针顺序在轮廓外边框上获取连续点坐标
。4.
根据权利要求3所述的一种轮廓平行等高线路径自适应生成方法，其特征在于，在移动速度变化中，速度与加速度之间的关系如下：
P
＝
α
*V2+
β
*a
其中，
a
为加速度，
V
为速度，
P、
β
与
α
均为常数
。5.
根据权利要求1所述的一种轮廓平行等高线路径自适应生成方法，其特征在于，所述步骤
S3
，包括：使用一组点来表示一个封闭的多边形轮廓，依次获取点
P
，以及点
P
相邻的两个点
P1、P2
；连接点
P
和点
P1
，记为
PP1
，连接点
P
和点
P2
，记为
PP2
；获取与点
P
平移对应的点
Q
，其中点
Q
到
PP1
的距离和其到
PP2
的距离相等；假设向量其中向量的方向和向量的方向一致，向量的方向和向量的方向一致；根据点
P
的坐标
(x,y)、
点
P1
的坐标
(x1,y1)、P2
的坐标
(x2,y2)
计算点
Q
的坐标：的坐标：
得到向量的坐标为：的坐标为：最终得到点
Q
的坐标为
(x
±
x0,y
±
y0)。6.
根据权利要求5所述的一种轮廓平行等高线路径自适应生成方法，其特征在于，点
P
平移的方向通过以下方式获得：确定第一个点的平移方向为所需的平移方向，其后每一个点的平移方向都根据前一个点的平移方向来确定；取轮廓线上的任意两点，前一个点记为
N
，后一个点记为
M
，假设
N
平移后的点为
N1
，
M
向两个方向平移得到的点分别为
M1
，
M2
；
M
的正确平移方向为
M1
，若
M
向正确的方向平移，则平移后，
N1M1
的斜率与
NM
的斜率相近，若
M
向错误的方向平移，则所得点
M2
与
N1
的连线
N1M2
的斜率与
NM
的斜率差值较大；故通过比较斜率的差值大小，确定点的正确平移方向
。7.
根据权利要求1所述的一种轮廓平行等高线路径自适应生成方法，其特征在于，所述步骤
S4
，包括：取原轮廓线上的两点，分别记为
A(x1,y1)
，
B(x2,y2)
，假设点
A、B
平移后的点为
A1、B1
；记点
A
向点
A1
平移的方向向量为
(x3,y3)
，点
B
向点
B1
平移的方向向量为
(x4...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琦，赵宝柱，郭靖丰，余绍蓉，邓靖雯，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：